KR20150040290A

KR20150040290A - 밀봉 배치된 구조 부재들을 포함하는 샌드위치 구조의 차량 기어장치의 기어 제어 모듈

Info

Publication number: KR20150040290A
Application number: KR20157003248A
Authority: KR
Inventors: 우베 리스코브
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2012-08-07
Filing date: 2013-06-11
Publication date: 2015-04-14
Also published as: CN104685981A; CN104685981B; EP2883431B1; DE102012213952A1; WO2014023460A1; EP2883431A1

Abstract

본 발명은 차량 기어장치의 기어 제어 모듈(10)에 관한 것으로, 제 1 측면(14)이 기어 부품에 고정될 수 있고, 제 1 측면(12)에 대향 배치된 제 2 측면(18)은 베이스 면(22)과 주변 벽(24)을 가진 수용 체적(20)을 형성하는 캐리어 플레이트(12), 및 평면으로 플레이트 형태로 형성되고 외부 접속을 위한 접속부들을 가진 1차 프린트 회로기판(26)을 포함한다. 1차 프린트 회로기판은 캐리어 플레이트에 고정된다. 또한 1차 프린트 회로기판과 2차 프린트 회로기판(30) 사이의 다수의 콘택(32, 46)을 포함하는 적어도 하나의 2차 프린트 회로기판(30)이 제공된다. 2차 프린트 회로기판은 평면의 방열 측면(34)과 대향 배치된 장착 측면(36)을 포함하고, 상기 장착 측면에 적어도 하나의 구조 부재(38)가 배치된다. 2차 프린트 회로기판은 적어도 부분적으로 수용 체적 내에 배치되고, 장착 측면이 1차 프린트 회로기판을 향하고, 방열 측면은 베이스면에 열전도 방식으로 연결된다. 캐리어 플레이트의 제 2 측면은 수용 체적 주변으로 연장되면서 1차 프린트 회로기판에 연결되고, 리세스는 1차 프린트 회로기판에 의해 기어 제어 모듈에 인접하는 주변에 대해 폐쇄되고 밀봉되는 공동부(42)를 형성한다.

Description

밀봉 배치된 구조 부재들을 포함하는 샌드위치 구조의 차량 기어장치의 기어 제어 모듈{GEAR CONTROL MODULE OF A MOTOR VEHICLE GEAR MECHANISM OF A SANDWICH CONSTRUCTION WITH STRUCTURAL ELEMENTS ARRANGED IN A SEALED MANNER}

본 발명은 제 1 측면이 기어 부품에 고정될 수 있고, 제 1 측면에 대향 배치된 제 2 측면은 베이스 면과 주변 벽을 가진 수용 체적을 형성하는 캐리어 플레이트, 및 평면으로 플레이트 형태로 형성되고 외부 접속을 위한 접속부들을 가진 1차 프린트 회로기판을 포함하고, 상기 1차 프린트 회로기판은 캐리어 플레이트에 고정되는, 차량 기어장치의 기어 제어 모듈에 관한 것이다. 또한 본 발명은 차량용 기어장치 및 기어 제어 모듈의 조립 방법에 관한 것이다.

기어 제어 모듈은 차량에서 예를 들어 자동 기어장치를 위해 사용된다. 또한 전기 회로 장치가 제공되고, 상기 회로 장치는 다른 부품들과 접촉한다. 예를 들어 기어 제어 모듈은 기어 하우징 내에 배치되고, 따라서 기어 오일에 노출된다. 파워 전자장치를 보호하기 위해, 예컨대 고유의 밀봉 하우징이 제공된다. 예를 들어 EP 0 854 666 B1호는 하우징 커버와 하우징 베이스 사이에 프린트 회로기판이 배치됨으로써, 전자장치가 외부 영향에 대해, 특히 기어 오일에 대해 보호되어 배치되는 제어장치를 기술한다. 이를 위해 전자 부품들 외에 추가 커버 하프(cover half)가 필요하고, 또한 필수적인 밀봉성을 보장하기 위해 조립에 시간이 걸리고 조립이 복잡한 것으로 밝혀졌다.

본 발명의 과제는 구조 부재들의 밀봉이 보장되고 조립을 간단하게 하기 위해, 밀봉 배치된 구조 부재들을 포함하는 샌드위치 구조의 차량 기어장치의 기어 제어 모듈을 제공하는 것이다.

상기 과제는 독립 청구항에 따른 기어 제어 모듈 또는 기어장치 또는 기어 제어 모듈의 조립 방법에 의해 해결된다.

독립 청구항에 따른 기어 제어 모듈 또는 기어장치 또는 기어 제어 모듈의 조립 방법에 의해 제어 회로의 간단하게 제조될 그리고 밀봉성과 관련해서 확실한 구성이 제공된다. 기어 제어 모듈, 기어장치 또는 방법의 바람직한 실시예들은 종속 청구항들에 규정된다.

제 1 양상에 따라 기어 제어 모듈은 적어도 하나의 2차 프린트 회로기판을 포함하고, 1차 프린트 회로기판과 적어도 하나의 2차 프린트 회로기판 사이에 다수의 콘택이 제공된다. 2차 프린트 회로기판은 평면의 방열 측면과 방열 측면에 대향 배치된 장착 측면을 포함하고, 상기 장착 측면에 적어도 하나의 구조 부재가 배치된다. 2차 프린트 회로기판은 적어도 부분적으로 수용 체적 내에 배치되고, 장착 측면은 1차 프린트 회로기판을 향하고, 방열 측면은 베이스면에 열전도 방식으로 연결된다. 캐리어 플레이트는 제 2 측면에서 수용 체적 주변으로 연장되면서 1차 프린트 회로기판에 연결되고, 리세스는 1차 프린트 회로기판에 의해 기어 제어 모듈에 인접하는 주변에 대해 폐쇄되고 밀봉되는 공동부를 형성한다.

이는 제 2 또는 2차 프린트 회로기판에 위치한 회로 소자들의 확실한 밀봉과 동시에 간단한 조립을 가능하게 한다. 회로 소자들을 수용하기 위한 공동부의 형성 및 1차 프린트 회로기판에 의한 밀봉은 필수 부품들의 감소를 의미하고, 이는 제조 비용의 추가 감소에 기여한다. 1차 프린트 회로기판의 방향으로 구조 부재를 포함하는 2차 프린트 회로기판의 배치는 외부를 향한 또는 캐리어 플레이트를 향한 평면의 방열 측면으로 인해 가능한 한 양호한 열방출을 보장한다. 특히 작동 중에 비교적 많은 열 발생이 이루어질 수 있는 고성능 회로가 증가함에 따라 열 방출이 중요하다. 이 경우 개선된 열 방출은 더 긴 수명 및 더 확실한 작동을 지원한다. 1차 프린트 회로기판과 캐리어 플레이트는 2차 프린트 회로기판이 포함된 샌드위치 형태를 형성한다. 프린트 회로기판들은 회로 지지 장치라고도 한다. 캐리어 플레이트는 예를 들어 나사 결합에 의해 기어 부품에 고정될 수 있다. 캐리어 플레이트는 가급적 넓은 면이 기어 부품에 접촉함으로써, 양호한 열방출이 보장될 수 있다. 기어 부품은 예를 들어 유압 플레이트이다. 1차 프린트 회로기판은 적어도 그 아래에 배치된 리세스의 영역, 접속 영역, 밀봉 영역에서 개구 또는 리세스를 포함하지 않는 연속하는 플레이트로서 형성된다. 1차 프린트 회로기판은 캐리어 플레이트의 제 2 측면의 주변 밴드의 영역에 연결된다. "주변"이란 이 경우 특히 밀봉과 관련된다. 압착력 및 지지력은 점 형태로 또는 예를 들어 주변 접착부에 의해 원주를 따라 제공될 수 있다.

1차 프린트 회로기판은 예를 들어 1차 회로를 포함하고, 적어도 하나의 2차 프린트 회로기판은 예를 들어 2차 회로를 포함한다. 수용 체적은 리세스, 홈 또는 공동부라고도 한다. 1차 프린트 회로기판은 2차 프린트 회로기판의 영역에서 예컨대 추가 도전 트랙을 포함한다. 콘택들은 1차 회로를 2차 회로에 연결한다.

다수의 콘택은 예를 들어 적어도 부분적으로 냉각 콘택 핀으로서 제공될 수 있다. 냉각 콘택 핀 또는 냉각 콘택 페그는 확실한 전기 접촉을 가능하게 하는 냉각 압입 가능한 핀이다. 냉각 콘택 핀들은 예를 들어 각각 2차 프린트 회로기판 내의 관통 개구에 삽입되고, 상기 개구를 통해 1차 프린트 회로기판의 수용부 내로 돌출한다. 1차 프린트 회로기판 내의 수용부는 예를 들어 블라인드 홀로서 형성될 수 있다. 냉각 콘택 핀들은 예를 들어 2차 프린트 회로기판의 방열 측면의 외측면과 적어도 동일 평면으로 끝나거나, 또는 상기 핀의 단부는 약간 뒤로 오프셋 되어 삽입된다. 관통 개구는 방열 측면에서 절연 또는 커버 부재로 폐쇄될 수 있다. 냉각 콘택 핀에서 1차 프린트 회로기판 및 2차 프린트 회로기판을 위해 가급적 동일한 열팽창 거동이 제공될 수 있고, 이로써 콘택에 전단 응력이 가해지지 않을 수 있다.

캐리어 플레이트는 수용 체적이 리세스로서 형성된 중실 플레이트일 수 있다. 캐리어 플레이트는 수용 체적이 홈으로서 형성된 프로파일링된 플레이트일 수도 있다. 캐리어 플레이트는 인접하는 2차 프린트 회로기판의 영역에 열전도 인서트를 포함할 수 있고, 예를 들어 플라스틱 금속 복합재 내의 금속 플레이트를 포함할 수 있다. 열전도 인서트는 예를 들어 플라스틱 매트릭스 내의 열전도 섬유에 의해, 예를 들어 섬유강화 플라스틱 내의 상응하는 탄소 섬유 스트랜드에 의해 이루어질 수 있다.

1차 프린트 회로기판은 연속하는 환기 보어를 포함할 수 있고, 상기 보어에 의해 수용 체적은 인접하는 주변에 일시적으로 연결될 수 있다. 환기 보어는 장착된 상태에서 폐쇄된다. 예를 들어 환기 보어는 납땜점에 의해 폐쇄된다.

1차 프린트 회로기판과 2차 프린트 회로기판 사이에 스페이서 부재가 제공될 수 있다. 예컨대 접착된 스페이서 또는 압력 하중을 받을 수 있는 구조 부재가 스페이서 부재로서 고려된다. 1차 프린트 회로기판과 2차 프린트 회로기판 상의 구조 부재 사이의 공간은 열전도성 재료로, 예를 들어 열전도성 접착제 또는 겔로서 채워질 수 있다.

1차 프린트 회로기판에 또한 열 바이어들(via)이 제공될 수 있고, 이로써 수용 체적과 주변 사이의 개선된 열교환이 보장될 수 있다. 열 바이어들은 1차 프린트 회로기판의 외측면 및/또는 내측면에서 예를 들어 구리로 이루어진 열 전달면에 연결될 수 있다.

예를 들어 센서, 플러그 등과 같은 외부에 놓인 구조 부재들 또는 접속부들의 접속을 위해 캐리어 플레이트는, 외측면에 배치된 구조 부재들을 1차 프린트 회로기판에서 납땜 연결부에 의해 고정하기 위해 하나 이상의 통과 개구를 포함할 수 있고, 상기 납땜 연결부는 프린트 회로기판의 측면에 배치되고, 상기 측면은 캐리어 플레이트를 향하고 상기 캐리어 플레이트에 접촉하고, 이를 위해 홀 또는 관통 개구가 캐리어 플레이트에 제공된다. 납땜 연결부를 포함하는 관통 개구 대신, 다른 접속 및 연결 장치들, 예를 들어 SMD-연결부, 핀 또는 페그 등이 제공될 수도 있다.

1차 프린트 회로기판은 2차 프린트 회로기판을 향한 측면에 적어도 하나의 공동부를 가질 수 있고, 상기 공동부 내로 장착 측면에 제공된 2차 프린트 회로기판의 구조 부재들이 돌출한다. 예를 들어 다수의 2차 프린트 회로기판 및 다수의 공동부가 제공된다. 공동부들은 예를 들어 납작한 구조 부재를 위해 적합한데, 그 이유는 경제적인 이유로 시중의 다층 프린트 회로기판이 이용되는 경우에, 1차 프린트 회로기판의 두께가 제한되기 때문이다. 공동부는, 기어 제어 모듈의 전체 높이가 최소로 감소할 수 있는 장점을 제공한다.

캐리어 플레이트는 주변 벽을 둘러싸는 가장자리 영역을 포함할 수 있고, 가장자리 영역에 주변 밀봉부가 제공될 수 있다. 주변 밀봉부는 예를 들어 밀봉 접착부일 수 있거나, 추가 접착부를 가진 주변 밀봉부일 수 있다. 밀봉부는 홈에 삽입될 수 있고, 평평하게 배치되고, 가황되고, 도포되거나 접착될 수 있다.

제 2 양상에 따라 차량용 기어장치는 기어 유닛, 기어 하우징 및 전술한 예들 중 하나의 예에 따른 기어 제어 모듈을 포함한다. 기어 유닛은 기어 하우징에 의해 둘러싸이고, 기어 제어 모듈은 캐리어 플레이트에 의해 기어 하우징의 내측면에 고정된다. 기어 제어 모듈의 본 발명에 따른 실시예에 따라, 감소한 조립 및 제조 비용과 동시에 밀봉성이 보장되는 기어장치가 제공된다. 캐리어 플레이트에 고정은 캐리어 플레이트 위에 2차 프린트 회로기판의 전술한 배치와 조합해서 개선된 열방출을 보장한다.

제 3 양상에 따라 기어 제어 모듈의 조립을 위한 방법은 다음 단계들을 포함한다:

a) 제 1 측면이 기어 부품에 고정될 수 있고, 제 1 측면에 대향 배치된 제 2 측면은 베이스 면과 주변 벽을 가진 수용 체적을 형성하는 1차 캐리어 플레이트를 제공하는 단계;

b) 평면으로 플레이트 형태로 형성되고, 외부 접속을 위한 접속부들을 가진 1차 프린트 회로기판을 제공하는 단계 및;

c) 캐리어 플레이트에 1차 프린트 회로기판을 고정하는 단계. 단계 b)에서 적어도 하나의 2차 프린트 회로기판이 제공되고, 상기 2차 프린트 회로기판은 평면의 방열 측면과 방열 측면에 대향되는 장착 측면을 갖고, 상기 장착 측면에 다수의 구조 부재들이 배치된다. 1차 프린트 회로기판과 적어도 하나의 2차 프린트 회로기판 사이에 다수의 콘택이 제공된다. 단계 c) 전에 2차 프린트 회로기판은 적어도 부분적으로 수용 체적 내에 배치되고, 장착 측면은 1차 프린트 회로기판을 향한다. 단계 c)에서 2차 프린트 회로기판의 방열 측면은 베이스면에 열전도 방식으로 연결되고, 캐리어 플레이트의 제 2 측면은 수용 체적 주변으로 연장되면서 1차 프린트 회로기판에 연결되므로, 리세스는 1차 프린트 회로기판에 의해 기어 제어 모듈에 인접하는 주변에 대해 폐쇄되고 밀봉되는 공동부를 형성한다.

예를 들어 단계 c)후에 열이 공급되는 경화 단계 d)가 제공된다. 적어도 경화 단계의 부분 동안 연속하는 환기 보어가 제공되고, 상기 보어에 의해 수용 체적은 인접하는 주변에 일시적으로, 예를 들어 1차 프린트 회로기판을 통해 연결된다. 환기 보어는 캐리어 플레이트 내에 제공될 수도 있다. 환기 보어는 경화 후에 폐쇄된다.

여기에 제안된 본 발명의 가능한 실시예들 및 장점들은 부분적으로 기어 제어 모듈과 관련해서, 부분적으로 기어장치와 관련해서, 그리고 부분적으로 기어 제어 모듈의 조립 방법과 관련해서 기술된다. 당업자는 개별 특징들이 임의로 서로 조합될 수 있고, 기어 제어 모듈로부터 기어장치로, 방법으로 또는 반대로 전용될 수 있고, 이로써 시너지 효과가 달성될 수 있음을 파악할 것이다.

하기에서 바람직한 실시예들이 첨부된 도면과 관련해서 설명되고, 이 경우 도면 및 상세한 설명은 본 발명을 제한하는 것으로 파악해서는 안 된다.

도 1은 기어 제어 모듈의 제 1 실시예를 도시한 개략적인 횡단면도.
도 2는 기어 제어 모듈의 다른 실시예를 도시한 개략적인 횡단면도.
도 3은 기어 제어 모듈의 다른 실시예를 도시한 개략적인 횡단면도.
도 4는 기어 제어 모듈의 다른 실시예를 도시한 개략적인 횡단면도.
도 5는 차량용 기어장치의 예를 도시한 개략적인 횡단면도.
도 6은 기어 제어 모듈의 조립을 위한 방법의 예를 도시한 도면.
도 7은 장착 과정의 예와 관련한 개략도.
도 8a 내지 도 8d는 예에 따른 기어 제어 모듈의 조립과 관련한 다른 양상을 도시한 도면.
도 9는 다른 실시예에 따른 기어 제어 모듈의 부분을 도시한 횡단면도.

도면들은 단지 개략적이며 축척에 맞지 않게 도시된다. 동일한 도면부호들은 동일하거나 동일한 작용을 하는 부품들을 나타낸다.

도 1은 제 1 측면(14)이 도 1에서 도면부호 16으로 파선으로 도시된 기어 부품에 고정될 수 있는 캐리어 플레이트(12)를 포함하는 차량 기어장치의 기어 제어 모듈(10)을 도시한다. 캐리어 플레이트는 제 1 측면(14)에 대향 배치된 제 2 측면(18)에 베이스면(22)과 주변 벽(24)을 가진 수용 체적(20)을 형성한다. 또한 1차 프린트 회로기판(26)이 제공되고, 상기 프린트 회로기판은 평면으로 플레이트 형태로 형성되고, 외부 접속을 위한 (도시되지 않은) 접속부들을 갖는다. 1차 프린트 회로기판(26)은 캐리어 플레이트(12)에 예를 들어 접착제(28)에 의해 고정되고, 상기 접착제는 예컨대 밀봉 기능을 한다. 또한 추가 접착제(29)가 제공될 수 있다. 또한 2차 프린트 회로기판(30)이 제공된다. 1차 프린트 회로기판(26)과 적어도 하나의 2차 프린트 회로기판(30) 사이에 다수의 콘택(32)이 제공된다. 2차 프린트 회로기판(30)은 평면의 방열 측면(34)과 방열 측면에 대향 배치된 장착 측면(36)을 갖는다. 장착 측면(36)에 적어도 하나의 구조 부재(38), 예를 들어 다수의 구조 부재들(38)이 배치된다. 2차 프린트 회로기판(30)은 적어도 부분적으로 수용 체적(20) 내에 배치되고, 장착 측면(36)은 1차 프린트 회로기판(26)을 향한다. 또한 2차 프린트 회로기판(30)의 방열 측면(34)은 베이스면(22)에 열전도 방식으로, 예를 들어 열전도성 접착제(40)에 의해 연결되고, 상기 접착제는 예를 들어 전기 절연 방식으로 형성될 수도 있다. 캐리어 플레이트(12)의 제 2 측면(18)은 수용 체적(20) 주변으로 연장되면서 1차 프린트 회로기판(26)에 연결된다. 이로 인해 리세스(20)는 1차 프린트 회로기판(26)에 의해 기어 제어 모듈에 인접하는 주변에 대해 폐쇄되고 밀봉되는 공동부(42)를 형성한다.

캐리어 플레이트(12)는 예를 들어 파선으로 도시된 나사 결합부(44)에 의해 기어 부품(16)에 연결되고, 기어 부품은 예를 들어 유압 플레이트일 수 있다.

다수의 콘택(32)이 예를 들어 적어도 부분적으로 냉각 콘택 핀(46)으로서 제공될 수 있다. 또한 냉각 콘택 핀들(46)은 각각 2차 프린트 회로기판(30) 내의 관통 개구(48)에 삽입되고, 상기 개구를 통해 1차 프린트 회로기판(26)의 수용부(50) 내로 돌출한다. 관통 개구(48)는 방열 측면(34)에서 절연 또는 커버 부재(52)로 폐쇄될 수 있다. 예를 들어 1차 및 2차 프린트 회로기판은 고정밀 PCB-드릴링 기계, 바람직하게 레이저 드릴을 이용해서 드릴링될 수 있으므로, 냉각 콘택 핀 또는 냉각 콘택 페그의 고도의 정밀한 정렬이 가능해질 수 있다. 냉각 콘택 핀들은 냉각 압입 가능한 콘택들이고, 상기 콘택들은 확실한 전기 접촉을 가능하게 한다. 2개의 프린트 회로기판 사이의 스페이서는, 2차 프린트 회로기판의 구조 부재들이 1차 프린트 회로기판과 충돌하지 않는 것을 보장한다. 2개의 프린트 회로기판은 예를 들어 장치에서 또는 2개의 프린트 회로기판 및 스페이서의 정렬핀에 의해 서로 정확하게 정렬된다. 후속해서 냉각 콘택 핀들이 압입되고, 상기 핀들은 프린트 회로기판의 표면에 대해 바람직하게 동일 평면으로 사라지거나, 상기 핀들이 너무 긴 경우, 프린트 회로기판 표면들과 확실하게 적어도 동일 평면이 되도록 하기 위해, 예를 들어 0.1 내지 0.3 mm 더 추가로 밀릴 수 있도록 프린트 회로기판 표면의 바로 위에서 분리된다. 냉각 콘택 핀들은 예를 들어 프린트 회로기판의 가장자리에 위치하는 것이 아니라 면의 중앙에 위치하는 지점에서의 연결도 가능하게 하고, 이는 회로 및 프린트 회로기판의 분해시 장점, 예를 들어 비용 및 조립 공간의 장점을 제공한다.

캐리어 플레이트(12)는 예를 들어 중실 플레이트(54)일 수 있고, 상기 플레이트에 수용 체적(20)이 리세스(56)로서 형성되거나, 또는 도 1에 도시된 바와 같이 파내어진다. 캐리어 플레이트(12)는 프로파일링된 플레이트(58)일 수도 있고, 상기 플레이트에 수용 체적(20)은 도 2에 도시된 바와 같이 홈(60)으로서 형성된다. 캐리어 플레이트(12)는 예를 들어 열전도성 금속으로 제조될 수 있거나, 또는 플라스틱으로 제조될 수도 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 인접하는 2차 프린트 회로기판(30)의 적어도 하나의 부분 영역에 열전도성 인서트(62)가 제공될 수 있고, 상기 인서트는 도 1에 도시된 것보다 큰 영역에 걸쳐 연장될 수도 있다. 예를 들어 열전도성 인서트(62)는 플라스틱 금속 복합재 내의 금속 플레이트일 수 있다. 열전도성 인서트(62)는 프로파일링된 플레이트(58)에서도 제공될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 1차 프린트 회로기판(26)은 연속하는 환기 보어(64)를 가질 수 있고, 상기 보어에 의해 수용 체적(20)은 인접하는 주변에 일시적으로 연결될 수 있다. 장착된 상태에서 환기 보어는, 예를 들어 납땜점(66)에 의해 폐쇄된다. 환기 보어(64)는 예를 들어 밀봉 및 접착을 위한 경화 중에 리세스(20) 영역 내의 과압을 방지할 수 있다.

구조 부재(38)의 배치를 위한 충분한 조립 공간을 제공하기 위해, 1차 프린트 회로기판(26)과 2차 프린트 회로기판(30) 사이에 스페이서 부재(68)가 제공될 수 있다. 예를 들어 이를 위해 도 1에 도시된 바와 같이 스페이서(70)가 제공되거나, 도 3에 도시된 바와 같이 압력 하중을 받을 수 있는 구조 부재(72)가 제공된다. 1차 프린트 회로기판(26)과 2차 프린트 회로기판(30) 상의 구조 부재(38) 사이의 공간은 열전도성 재료(74), 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 열전도성 겔로 채워질 수 있다. 스페이서(70)는 예를 들어 접착될 수 있다.

또한 도 3에 도시된 바와 같이, 수용 체적(20)과 주변 사이의 개선된 열 교환을 보장하기 위해, 1차 프린트 회로기판(26)에 열 바이어들(76)이 제공될 수도 있다. 예를 들어 이를 위해 열 바이어들은 예를 들어 구리로 이루어진 열전달 면(78)의 내측면 및/또는 외측면에 연결된다. 외부에 놓인 구조 부재들 또는 접속부들, 예를 들어 도면에 개략적으로 간단한 박스(80)로 도시된 센서 또는 플러그의 접속을 위해, 캐리어 플레이트(12)는 하나 이상의 관통 개구(82)를 포함할 수 있으므로, 외부면에 배치된 구조 부재들(80)은 1차 프린트 회로기판(26)에서 납땜 연결부(84), 예를 들어 도가니 납땜 연결부에 의해 고정될 수 있다. 프린트 회로기판(26)의 측면에 상기 납땜 연결부가 배치되고, 상기 측면은 캐리어 플레이트(12)를 향하고, 상기 플레이트에 접촉한다. 따라서 캐리어 플레이트(12)가 기어 부품(16)에 연결되기 전에, 납땜 연결을 실시하기 위해 캐리어 플레이트(12) 내에 홀 또는 관통 개구(82)가 제공된다. 납땜 연결부(84)를 포함하는 관통 개구(82) 대신에 다른 접속 및 연결 장치, 예를 들어 SMD-접속부, 핀 또는 페그 등이 제공될 수도 있다.

1차 프린트 회로기판(26)은 도 2에 도시된 바와 같이 2차 프린트 회로기판(30)을 향한 측면에 적어도 하나의 공동부(86)를 가질 수 있고, 상기 공동부 내로 장착 측면(36)에 제공된 2차 프린트 회로기판(30)의 구조 부재들(38)이 돌출한다.

도 4에 도시된 예에 따라 도 4에서 30a 및 30b로 도시된, 다수의 2차 프린트 회로기판(30)이 제공될 수 있다. 상기 다수의 2차 프린트 회로기판(30)은 예를 들어, 도 4에서 도면부호 86a 및 86b로 표시된 다수의 공동부 대신 스페이서들(69)이 제공된 변형예에도 제공될 수 있다. 2개의 2차 프린트 회로기판(30a, 30b)은 예를 들어 트랜스미션 제어 유닛(TCU;transmission control unit), 및 제 2 전자장치, 예를 들어 로직 부품 및 파워 전자장치이다.

캐리어 플레이트(12)는 주변 벽(24)을 둘러싸는, 도 4에서 도면부호 88로 도시된 가장자리 영역을 형성하고, 가장자리 영역(88)에 예컨대 전술한 접착부(28) 형태의 주변 밀봉부(90)가 제공된다. 주변 밀봉부는 예를 들어 밀봉하는 접착부일 수 있거나, 또는 도면에 도시된 바와 같이 추가 접착부를 가진 주변 밀봉부일 수 있다. 밀봉부는 그러나 홈 내에 삽입될 수도 있고(도시되지 않음), 평평하게 배치되고, 가황되고, 도포되거나 접착될 수 있다(도시되지 않음).

2차 프린트 회로기판(30)은 예를 들어 TCU를 포함한다. TCU-프린트 회로기판은 1차 프린트 회로기판 형태의 모듈-프린트 회로기판과 캐리어 플레이트 사이에 직접 밀봉 장착되고, 밀봉부를 가진 추가 커버를 포함하지 않는다. 2차 프린트 회로기판은 1차 프린트 회로기판에 접착 고정될 수 있다. 구조 부재들(38)이 모듈-프린트 회로기판, 즉 1차 프린트 회로기판과 직접적인 접촉에 대해 보호되어야 하는 경우에, 구조 부재들(38)은 3 mm까지의 높이를 가질 수 있다. 1차 프린트 회로기판은 예를 들어 1.5 내지 2.5 mm 두께를 갖는 한편, 캐리어 플레이트(12)는 약 3 mm 두께를 가질 수 있다. 프로파일링된 플레이트(58)는 예를 들어 엠보싱된, 디프드로잉된 또는 밀링된 플레이트로서 형성될 수 있다.

도 5에 차량용 기어장치(100)가 도시되고, 상기 기어장치는 기어 유닛(110), 기어 하우징(112) 및 기어 제어 모듈(114)을 포함한다. 기어 제어 모듈(114)은 전술한 실시예들 중 하나의 실시예에 따른 기어 제어 모듈(10)로서 형성된다. 기어 유닛(110)은 기어 하우징(112)으로 둘러싸이고, 기어 제어 모듈(114) 또는 기어 제어 모듈(10)은 캐리어 플레이트에 의해 기어 하우징(112)의 내측면(116)에 고정된다. 도 5에 구동 트레인(118) 및 출력 트레인(120)이 개략적으로 도시된다. 도 5는 개략적으로만 도시된다.

도 6에 기어 제어 모듈의 조립을 위한 방법(200)의 예가 도시된다. 제 1 단계(210)에서 1차 캐리어 플레이트가 제공되고, 상기 캐리어 플레이트의 제 1 측면은 기어 부품에 고정될 수 있고, 제 1 측면에 대향 배치된 제 2 측면은 베이스면과 주변 벽을 가진 수용 체적을 형성한다. 제 2 단계(212)에서 1차 프린트 회로기판이 제공되고, 상기 프린트 회로기판은 평면으로 플레이트 형태로 형성되고, 외부 접속을 위한 접속부들을 갖는다. 제 3 단계(214)에서 1차 프린트 회로기판은 캐리어 플레이트에 고정된다. 또한, 제 2 단계(212)에서 적어도 하나의 2차 프린트 회로기판이 제공되고, 상기 프린트 회로기판은 평면의 방열 측면과 방열 측면에 대향 배치된 장착 측면을 갖고, 상기 장착 측면에 다수의 구조 부재들이 배치된다. 1차 프린트 회로기판과 적어도 하나의 2차 프린트 회로기판 사이에 다수의 콘택이 제공된다. 제 3 단계(214)에서 2차 프린트 회로기판은 적어도 부분적으로 수용 체적 내에 배치되고, 장착 측면은 1차 프린트 회로기판을 향한다. 제 3 단계(214)에서 2차 프린트 회로기판의 방열 측면은 베이스면에 열전도 방식으로 연결되고, 캐리어 플레이트의 제 2 측면은 수용 체적 주변으로 연장되면서 1차 프린트 회로기판에 연결되므로, 리세스는 1차 프린트 회로기판에 의해 기어 제어 모듈에 인접하는 주변에 대해 폐쇄되고 밀봉되는 공동부를 형성한다. 제 1 단계(210)는 단계 a)라고도 하고, 제 2 단계(212)는 단계 b)라고도 하고, 제 3 단계(214)는 단계 c)라고도 한다.

도 7에 2차 프린트 회로기판(30)이 1차 프린트 회로기판(26)에 연결되는 장착 과정의 상태가 도시되고, 후속해서 도 8a에 도시된 바와 같이 캐리어 플레이트(12)에 연결될 수 있도록, 연결된 프린트 회로기판들이 회전된다. 도 8a에서 이를 위해 전술한 접착제(29)가 고정을 위해 제공되고, 전술한 접착제(28)는 밀봉을 위해 제공되는 한편, 도 8b에서는 고정 접착제(29)외에 밀봉 접착제(28) 대신 엘라스토머 밀봉부(92)가 제공되는 변형예가 도시된다. 도 8c에 경화 과정이 도시되고, 상기 과정에서 예를 들어 열(94)이 공급되므로, 환기 보어(64)를 통해 화살표(96)로 도시된 바와 같이 과압이 누출될 수 있다. 계속해서 도 8d에 도시된 바와 같이, 기타 부품(80)의 제공이 이루어질 수 있고, 상기 부품은 예를 들어 전술한 도가니 납땜 연결부에 의해, 즉 납땜점(84)에 의해 고정된다.

도 9에 예를 들어 2차 프린트 회로기판(26) 상에서 회로의 레이아웃이 가능한 것이 도시된다. 예를 들어 도전 트랙(98)은 1차 프린트 회로기판(26)의 영역에 제공될 수 있다.

본 발명의 도시되지 않은 다른 실시예에 따라, 예컨대 DBC-회로(direct bonded copper)로서 전술한 파워 전자장치와 함께 예를 들어 TCU가 HDI-PCB-TCU(high density interconnect printed circuit board)로서 형성될 수 있다. 1차 프린트 회로기판(26)의 영역에 단면 및 개구가 제공되지 않거나, 또는 최소 공동부만이 제공되기 때문에, 1차 프린트 회로기판의 전체 베이스면은 레이아웃, 즉 라우팅(routing) 등을 위해 이용될 수 있고, 즉 2차 프린트 회로기판 위 또는 아래에 배치된 면적도 이용될 수 있다. 이로 인해 모듈 케이블 전체의 레이아웃시 상당한 장점들이 달성된다. 예를 들어 TCU-PCB는 더 간단하게 레이아웃될 수 있는데, 그 이유는 개별 TCU-접속-패드들이 TCU-PCB의 층에 걸쳐 레이아웃 되는 대신, TCU 외부에서, 즉 TCU 위 또는 아래에서 연결될 수 있기 때문이다. 다시 말해서 고가의 TCU-HDI-PCB의 하나 또는 2개의 층이 절감될 수 있다.

10 기어 제어 모듈
12 캐리어 플레이트
14 제 1 측면
18 제 2 측면
22 베이스면
26 1차 프린트 회로기판
30 2차 프린트 회로기판
34 방열 측면
36 장착 측면

Claims

차량 기어장치의 기어 제어 모듈(10)로서, 제 1 측면(14)이 기어 부품에 고정될 수 있으며 제 1 측면(12)에 대향 배치된 제 2 측면(18)은 베이스 면(22)과 주변 벽(24)을 가진 수용 체적(20)을 형성하는 캐리어 플레이트(12), 및 평면으로 플레이트 형태로 형성되며 외부 접속을 위한 접속부들을 가진 1차 프린트 회로기판(26)을 포함하고, 상기 1차 프린트 회로기판은 상기 캐리어 플레이트에 고정되는 기어 제어 모듈(10)에 있어서,
적어도 하나의 2차 프린트 회로기판(30)이 제공되고, 상기 1차 프린트 회로기판과 상기 적어도 하나의 2차 프린트 회로기판(30) 사이에 다수의 콘택(32)이 제공되고, 상기 2차 프린트 회로기판은 평면의 방열 측면(34)과 상기 방열 측면에 대향 배치된 장착 측면(36)을 포함하고, 상기 장착 측면에 적어도 하나의 구조 부재(38)가 배치되고, 상기 2차 프린트 회로기판은 적어도 부분적으로 상기 수용 체적 내에 배치되고, 상기 장착 측면은 1차 프린트 회로기판을 향하고, 상기 방열 측면은 베이스 면에 열전도 방식으로 연결되고, 상기 캐리어 플레이트의 제 2 측면은 상기 수용 체적 주변으로 연장되면서 상기 1차 프린트 회로기판에 연결되고, 상기 리세스는 상기 1차 프린트 회로기판에 의해 상기 기어 제어 모듈에 인접하는 주변에 대해 폐쇄되고 밀봉되는 공동부(42)를 형성하는 것을 특징으로 하는 기어 제어 모듈.
제 1 항에 있어서, 상기 다수의 콘택들이 적어도 부분적으로 냉각 콘택 핀(46)으로서 제공되는 것을 특징으로 하는 기어 제어 모듈.
제 2 항에 있어서, 상기 냉각 콘택 핀들은 각각 상기 2차 프린트 회로기판 내의 관통 개구(48)에 삽입되고, 상기 개구를 통해 상기 1차 프린트 회로기판의 수용부(50) 내로 돌출하는 것을 특징으로 하는 기어 제어 모듈.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어 플레이트는
i) 상기 수용 체적이 리세스(56)로서 형성된 중실 플레이트(54)이거나,
ii) 상기 수용 체적이 홈(60)으로서 형성된 프로파일링된 플레이트(58)인 것을 특징으로 하는 기어 제어 모듈.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1차 프린트 회로기판은 연속하는 환기 보어(64)를 포함하고, 상기 보어에 의해 상기 수용 체적은 인접하는 주변에 일시적으로 연결될 수 있고, 상기 환기 보어는 장착된 상태에서 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 기어 제어 모듈.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1차 프린트 회로기판과 상기 2차 프린트 회로기판 사이에 스페이서 부재(68)가 제공되는 것을 특징으로 하는 기어 제어 모듈.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1차 프린트 회로기판은 상기 2차 프린트 회로기판을 향한 측면에 적어도 하나의 공동부(86)를 갖고, 상기 공동부 내로 장착 측면에 제공된 2차 프린트 회로기판의 구조 부재들이 돌출하는 것을 특징으로 하는 기어 제어 모듈.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어 플레이트는 주변 벽을 둘러싸는 가장자리 영역(88)을 포함하고, 상기 가장자리 영역에 주변 밀봉부(90)가 제공되는 것을 특징으로 하는 기어 제어 모듈.
기어 유닛(110), 기어 하우징(112) 및 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 기어 제어 모듈(114, 10)을 포함하는 차량용 기어장치(100)로서, 상기 기어 유닛은 상기 기어 하우징에 의해 둘러싸이고, 상기 기어 제어 모듈은 캐리어 플레이트에 의해 상기 기어 하우징의 내측면(116)에 고정되는 것을 특징으로 하는 기어장치.
기어 제어 모듈의 조립 방법(200)으로서,
a) 제 1 측면이 기어 부품에 고정될 수 있으며 상기 제 1 측면에 대향 배치된 제 2 측면은 베이스 면과 주변 벽을 가진 수용 체적을 형성하는, 1차 캐리어 플레이트를 제공하는 단계(210);
b) 평면으로 플레이트 형태로 형성되며 외부 접속을 위한 접속부들을 가진, 1차 프린트 회로기판을 제공하는 단계(212) 및;
c) 상기 캐리어 플레이트에 상기 1차 프린트 회로기판을 고정하는 단계(214)를 포함하는 방법에 있어서,
단계 b)에서 적어도 하나의 2차 프린트 회로기판이 제공되고, 상기 2차 프린트 회로기판은 평면의 방열 측면과 상기 방열 측면에 대향되는 장착 측면을 갖고, 상기 장착 측면에 다수의 구조 부재들이 배치되고, 상기 1차 프린트 회로기판과 상기 적어도 하나의 2차 프린트 회로기판 사이에 다수의 콘택이 제공되고,
단계 c) 전에 상기 2차 프린트 회로기판은 적어도 부분적으로 상기 수용 체적 내에 배치되고, 상기 장착 측면은 상기 1차 프린트 회로기판을 향하고,
단계 c)에서 상기 2차 프린트 회로기판의 방열 측면은 상기 베이스 면에 열전도 방식으로 연결되고, 상기 캐리어 플레이트의 제 2 측면은 상기 수용 체적 주변으로 연장되면서 상기 1차 프린트 회로기판에 연결되므로, 상기 리세스는 상기 1차 프린트 회로기판에 의해 상기 기어 제어 모듈에 인접하는 주변에 대해 폐쇄되고 밀봉되는 공동부를 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.